電子工程 99 年基本電學考古題

有一直流電壓馬達，使用120 V、12 A 之電源可產生1.6 hp 之馬力，請計算其效 率及功率損失。（10 分） ㄧ由齒輪箱減速之馬達，每日工作7 小時，一週工作五天，輸出7 hp 至負載，若 電價為新臺幣2.1 元/度（度：臺灣電力公司計價單位），每週之電費為新臺幣 550 元，求此齒輪箱-馬達組合之效率為何？（5 分）

試述庫倫定律及安培右手定則。（20 分）

在圖一(a)電路中，試求Vab和流經電阻R2及R3之電流大小及方向（請以↑↓表示）。（6 分） 一配置有相依電源之電路如圖一(b)所示。 試求該電路由a, b 端看入之戴維寧等效電路。（10 分） 若於該電路之a, b端外接負載RL，為達最大功率轉移之效，試求RL及最大功率 。（4 分） 圖一 (a) 6 kΩ 4 kΩ 12 kΩ 10 kΩ R3 R5 5 kΩ R2 R1 R4 E1 E2 8 V 10 V a b 2 mA (b) ＋ － 2 kΩ 25 Ω 20 i 3 v 5 V i a b ＋ － ＋ － v

有5 個電容器，其電容量分別為10 µF, 20 µF, 30 µF, 40 µF 及50 µF。分別求此5 個 電容器串聯及並聯時之總電容量。（20 分）

在圖二之電路中，未充電之電容器原先連接於開關之a 點。在t = 0 時，開關由a 點 移至b 點並停留15 ms，之後開關又由b 點移往c 點並停留於該處。 請推導跨接電容器兩端之電壓表示式。（10 分） 請繪出電容器之電壓時間變化圖。（10 分） 電容器之蓄電壓何時可達200 V？（5 分） 圖二 ＋ － 50 kΩ 100 kΩ a b c ＋ － 400 V 0.1 μF v(t) 99年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號： 類 科： 電力工程、電子工程、電信工程 全一張 （背面） 43350 43450 43550 rms V 0 110 ° ∠ = V rms V 120 110 °

如下圖所示，求等效阻抗Zeq。（20 分） 10Ω j10Ω -j10Ω Zeq 10Ω

計算在圖三(a)電路最大功率轉移時，負載阻抗之RL，RL之功率PL以及自a, b端轉 移之最大功率Pmax。（10 分） 圖三(b)方框部分為一瓦特計（wattmeter），試求該瓦特計的讀值。（10 分） 圖三 (a) b a f = 10 kHz C = 0.01 μF RL Ω ° ∠ k 13 . 53 3 mA 0

如下圖，利用重疊定律，求流經20Ω電阻器的電流I1，再利用迴路電流法證明結果 相同。（20 分） 100Ω I1 20Ω 10A 10V

N ° ∠ = I ZN 瓦特計 (b) ＋ － ＋ － ＋ － 8 Ω –j6 Ω j10 Ω 12 Ω rms V 0 150 ° ∠ 五、圖四為ㄧ平衡之Y-to-Δ 三相電路。其中Y 型電源之相電壓（phase voltage）分別為： , a b = ∠− V rms V 120 110 ° ∠ , c = V Ω + = 5 10 j Z Δ 。各段導線阻抗 皆為 ， 連接之各負載阻抗皆為 L Ω + = 225 75 j ZΔ ，試求負載之三個 相電流及輸出至負載之平均功率。（20 分） 圖四 ZL ZL ZL ZΔ ZΔ ZΔ Vb Vc Va a c b n IaA IAB ICA IBC IbB IcC A B C

如下圖所示，求電流I。（20 分） 10Ω 10Ω 10Ω 10Ω 10Ω 10V I 10A